为GWAS研究选择性价比最高的芯片[心得点评]

【字体: 时间:2014年02月14日 来源:生物通

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  德国哥廷根大学医学院的研究人员采用了一种新方法来评估不同SNP芯片的性能。他们引入了两种新的指标:效率(efficiency)和成本效益比(cost–benefit ratio),以便回答在经费固定的情况下哪种高密度SNP芯片能覆盖大部分人类基因组的问题。这项成果于上个月在线发表于《欧洲人类遗传学杂志》上。

在设计全基因组关联研究(GWAS)时,研究人员通常要决定该使用哪款SNP芯片。如今市场上的SNP芯片可不少,因此这真是个艰难的决定。一般来说,大牌芯片制造商(如Affymetrix和Illumina)的芯片质量相当,但SNP标志物的数量不同,价格也就不同。同时,它们也针对各种人群(如亚洲、欧洲和非洲)设计了独特的芯片。因此,利用传统的方法,如覆盖度,来比较各种芯片,显然是不恰当的。

针对这一问题,德国哥廷根大学医学院的研究人员采用了一种新方法来评估不同SNP芯片的性能。他们引入了两种新的指标:效率(efficiency)和成本效益比(cost–benefit ratio),以便回答在经费固定的情况下哪种高密度SNP芯片能覆盖大部分人类基因组的问题。这项成果于上个月在线发表于《欧洲人类遗传学杂志》上。

在这项研究中,Ngoc-Thuy Ha等人评估了Affymetrix的Axiom Genome-Wide Human EU芯片(针对欧洲人群);Axiom Genome-Wide Human ASI和Axiom Genome-Wide Human CHB芯片(针对亚洲人群);以及Axiom Genome-Wide Human PanAFR芯片(针对非洲人群)。他们还评估了Illumina的高密度、全基因组Human OmniExpress、Human Omni1S-8、Human Omni2.5-8以及Human Omni2.5S-8 BeadChip芯片。

在效率测定中,他们利用芯片上的SNP数量(而不是价格)来测定芯片尺寸,因为研究证明这两个变量之间存在很强的正线性相关关系。他们还计算了各种连锁不平衡(LD)阈值下的芯片效率,以便更全面地了解每款芯片的基因组覆盖度。

研究人员分别确定了三个主要种族(欧洲、亚洲和非洲)的覆盖度、效率以及成本效益比。他们认为,在当代GWAS研究中,单独研究各个种族是普遍的做法,因为融合不同遗传背景的个体,会提高假阳性水平。此次的所有分析都是以千人基因组计划(1000 Genome Project)作为参考人群。

通过这一系列研究,他们发现,Affymetrix的Axiom GW CHB和Axiom GW PanAFR芯片分别是亚洲和非洲人群的最经济高效之选。对于欧洲人群,他们认为Illumina的Human Omni2.5-8以及Affymetrix的Axiom GW CHB芯片是最佳选择。有意思的是,Axiom GW CHB芯片也对非洲人群表现出合理的成本效益和效率,因此他们建议在混合样本以及亚洲和欧洲样本的研究中使用此芯片。研究人员也指出,Human Omni2.5-8几乎同样高效,并提供了更多的基因组覆盖,但就是价格不如Axiom GW CHB芯片有竞争力。

Ngoc-Thuy Ha在接受采访时也指出,Affymetrix针对亚洲和非洲人群的SNP芯片设计的确很成功。如果研究人员希望成本尽可能低,同时让GWAS保持最强性能,那么在做出最终决定之前,最好了解一下人群优化的SNP芯片。(生物通 余亮)

了解Axiom GW CHB芯片的更多信息

原文检索

Coverage and efficiency in current SNP chips

European Journal of Human Genetics advance online publication, 22 January 2014; doi:10.1038/ejhg.2013.304

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